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交叉力学中心X-Hand助力中国首例植入式脑机接口实验:高龄残障人士重获运动能力

      116日,浙江大学向外公布了在脑机接口领域的重要研究进展,基于植入式脑机接口、非线性神经信号解码、人机混合控制技术,实现了72岁高龄残障人士重获运动能力。该项研究是中国首例临床植入式脑机接口实验。植入大脑的电极采集大脑运动皮层的信号,通过非线性解码技术,将大脑运动皮层的信号转化为外部机械臂的控制信号。通过人机配合,高龄志愿者实现对食品的抓取和运动,证明了高龄患者利用植入式脑机接口进行复杂有效的运动控制的可行性。


      与国际上为数不多的植入式脑机接口实验相比,本次实验具有志愿者年龄大,信号特征提取困难等困难。为此,浙二医院张建民团队首次利用手术机器人精准地将微电极阵列植入到病人头颅内的既定位置。求实高等研究院脑机接口团队利用非线性神经网络算法对神经电信号进行特征提取,实现高质量的病人意图解析。交叉力学中心机器人团队针对植入式脑机接口实验的需求对X-Hand的机械设计、底层驱动和应用接口进行修改,为植入式脑机接口实验带来便利。最终,在各个团队亲密无间的配合下,完成了本次实验的既定目标,为中国在植入式脑机接口领域积累了宝贵的经验


      此次实验是X-Hand第一次离开实验室,服务于科研、医疗领域,既为X-Hand提供了宝贵的实践检验的机会,也对X-Hand机械性能和系统鲁棒性提出了巨大的挑战。X-Hand是交叉力学中心机器人实验室针对现有机械手设计中集成度,输出力与灵活性之间的矛盾而提出基于数据驱动的机械手设计方案。在长达5个月的实验测试中,X-Hand基本通过了实践的检验,同时也在实验的过程中,吸收了各方的意见,开发第二代X-Hand。团队希望第二代X-Hand将来可以服务更多的生物、机器人、医学康复实验室,并能够走向实际的应用,为残障人士提升生活质量,带来幸福感。



图文|金永斌

编辑|常若菲

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